JP2995572B2 - 建築用エレメント - Google Patents

建築用エレメント

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Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 発明は、その厚みが、長さあるいは幅寸法よりも著し
く小さい建築用エレメントに関するものである。
［従来の技術］ この様な建築用エレメントは、例えばプレート（Plat
ten）またはボード（Brettern）の形状を持つことがで
きる。それらは特にコンクリート型枠の分野に用いるこ
とができる。それらがプレートの形状の場合には約12〜
23mmの厚み、約60cm〜6mの長さおよび約20〜250cmの幅
を持つ。これらのサイズはメーカによってまちまちであ
る。このサイズの表方は、それらがプレートの場合には
如何なるオーダのサイズ領域にそれらを用いることがで
きるかについての概念を与えるのに役立つ。一般には長
さおよび幅はサイズのオーダで言えば50cm以下の寸法ま
たは10cmとびで決められていると言える。
建築用エレメントがボードである限りサイズは原則的
には上記と同じ領域にある。この様なボードは1.2〜2.3
cm以内の厚み、50cm以下の範囲の長さおよび5cm以下の
範囲の幅を持つ。ボードは建築分野では、例えば木製型
枠の桁、例えばＨ型桁用に用いられる。それらは、また
型枠のフレームの前の構造用ボードとしても固定使用す
ることができる。
それらは、またブラケットパラペットの場合の床用ボ
ードまたはサイドボードとしても用いることができる。
［発明が解決しようとする課題］ プレートは実際には、必ず合板の如き多層構造を持
ち、且つ保護被膜を備えている。複合型枠プレートの場
合、一般的な合板プレートでは極めて多くの分野で下記
の項目が問題である。
ア．プレートが熱の作用で方向により異った膨張度を示
す。
イ．被膜を施された木製プレートは熱作用を蒙ると水泡
またはデラミネーションを生じる。
ウ．表面にセメントミルクを弾く如き性質を与えること
が困難である。表面は時間の経過と共にこの弾く性質を
失い、従って特別のクリーニング装置とクリーニング機
械が必要である。
エ．離型剤が使用されねばならない。
オ．バイブレータを用いることにより表面が損なわれる
ことがある。これはバイブレータが直接プレートに触れ
ることにより起きるか、またはバイブレータが被膜層に
振動数の高い振動を与えるため被覆層を長期にわたって
接着維持することができず、したがってデラミネーショ
ンを起こすに至る。
カ．プレートは吸湿性を持ち、したがってその形状は取
り付け後に変化する。
キ．機械的な損傷により被膜が破れ、且つ荷重負担能力
が低下する。
ク．プレートは腐蝕又は糸状菌の作用で劣化することが
ある。
ケ．断面方向では材質が均等でないために摩耗強度が一
様でない。
コ．構造プレートは寿命が短く且つ製造には困難が伴
う。
サ．大きな穿孔又は型枠の外層の損傷を修復することは
困難である。
シ．荷重負担能力および弾性係数に関するプレートの区
分は粗雑である。したがってこれらを用途に充分に適合
させることはできない。
ス．リサイクルは不可能である。
セ．形状を0.1mmの精度をもって定めることが可能では
ない。
ソ．端面は切断面であるためにシールせねばならない。
タ．枠片の肩と型枠の外皮（der Nase des Rahmenschen
kels und der Schalthaut）との間には、シリコンを用
いて弾性を持つ接着を行う必要がある。
チ．端面保護材にはプラスチック円錐体が取り付けられ
ねばならない。
ツ．プレートを枠に固定するスクリューはプレートの膨
潤を見込まねばならために一杯に締め付けてはならな
い。したがって、この固定スクリューは最初に突き出る
ことになり、これは搬送時にトラブルを起こし且つコン
クリートの表面仕上がりを損なう原因となる。
テ．表面は再生が簡単ではない。
ト．寿命は余り長くない。
ナ．プレートは浸漬含浸せねばならない。
ニ．木材はある圧力までしか耐えられないのに対し金属
支持体は極めて高い圧力に耐えることができることが考
慮されねばならない。
ヌ．端面が裂けることがあり、特にボードの場合には端
末が裂けることがある。
ネ．リサイクリングタイプの資材の製造に用いることは
基本的に不可能である。
ノ．プレートおよびボードは貯蔵時に気象条件から守ら
れねばならない。
ハ．製造過程が複雑である。加圧法またはエクストルー
ションの如き方法が不可能である。
ヒ．建築用エレメントが吸湿した場合に荷重支持能力が
変動する。
フ．プレートは面積単位では割高である。したがって最
近では大版の型枠を用いる傾向が生まれている。
ヘ．枠にプレートを取り付けるには長軸方向および直交
方向に注意が必要である。何故ならば合板では両者間で
の弾性係数に相違があるからである。
ホ．荷重支持強度の極めて高いプレートを固定する際に
は被膜の剥離を防ぐためにスクリュー用の穴が施されね
ばならない。
発明の目的は従来のプレートおよびボードに取り替え
ることができ、且つ製造が極めて簡単であり、したがっ
て廉価である建築用エレメントを提供することにある。
また、従来用いられている釘およびスクリューの如き
固定用の補助手段を用いることができ、さらに従来の穿
孔法も利用することができるといった従来の問題の大部
分を回避できるようにする。
［課題を解決するための手段］ 発明は、金属テープ片がプラスチック内に均等に分布
しており、その厚みが少なくともその他の寸法よりは著
しく小さいプラスチック製の建築用エレメントであっ
て、この建築用エレメントは、 ａ）重量的に50％以上のプラスチックス、および50％以
下の金属テープ片からなり、 ｂ）金属テープ片が建築用エレメントの厚みよりも短い ことを特徴とするものである。
［作用および効果］ 請求項１によれば、金属テープ片を混入することによ
り、それ自体使用することができないプラスチックも高
い工業利用価値を発揮するために、プラスチック製の建
築用エレメントに必要な性質を付与することができる。
請求項２の特徴によれば、建築用エレメントの製造が
容易となり、且つ消耗した時のリサイクル性も向上す
る。
請求項３及び４の特徴は、特に建築工業においてその
効果を示す。セメントはプラスチックスには付着し難い
ものである。
請求項５の特徴によれば、建築用エレメントはプラス
チサイザーの滲出により変化しないか、もししても僅か
に止どまることが可能である。
請求項６の特徴によれば、テープ片は簡単に製作する
ことができる。この様なチップの表面は性質上極めて裂
け易く粗面を持ち、且つ顕微鏡的には不規則な面をな
す。これによりチップはプラスチックスと密着すること
ができる。
請求項７から９によるサイズは、建築界での建築用エ
レメントに対するテストにおいてその効果を充分に実施
されている。
請求項10の特徴により産業界で余剰品又は廃棄物とし
てしばしば生じるテープ片を用いることができる。必要
とされていなかった鋼が建築用エレメントの特徴を改善
する。
請求項11の特徴によれば、金属部分の強度およびアル
カリ，酸等に対する耐性を改善することができる。
請求項12の特徴によれば重量を軽減し、且つ鋼のみを
使用する場合よりも他の特定の特性を得ることができ
る。
請求項13の特徴によればプラスチックと金属との間の
付着力は向上する。
上記と同じことが請求項14の特徴に当てはまり、且つ
この場合に追加的に耐蝕性が改善される。
下塗りコーティングのテスト結果が請求項15に記載さ
れる。
請求項16,17の特徴によれば、木材がその自然の生育
条件の場合には決して持つことのできない性質を建築用
エレメントに付与することができる。
特に実証済みで且つ廉価な混合比率が請求項18,19に
記載されている。
請求項20によるデータはテストにより得られたもので
あり且つ実証済みである。
請求項21,22によれば、建築用エレメントの性質を挫
屈に関して改善することができる。材料の挫屈は建築用
エレメントが曲げられた時に、特に小さい曲率半径の部
分に出現する。
請求項23の特徴によれば、建築用エレメントの持つ特
性的な性質を塗料で表示することができる。
請求項24の特徴によれば、材料を緻密化させることが
でき、したがって特定の性質を改善させることができ
る。
請求項25の特徴によれば、建築用エレメントを連続方
式で製造することができる。
請求項27の特徴によれば、小さい廉価なプレートを大
きいサイズに継ぎ合わせることができ、できあがったプ
レートは合板を用いた従来の大きなサイズのプレートよ
りも大幅に安く、建築用エレメントのサイズが極めて大
きい場合の技術上の困難およびコスト高を回避すること
ができる。
請求項28の特徴のように、堅牢にするための構造上の
凹凸を作ることもまた容易である。コンクリート壁に造
型体を一体的に形成することは公知である。
請求項29および30の特徴は、セメントミルクのpH値が
13.3であることから業界では特に重要である。発明は、
特に請求項26の記載の建築用エレメントに対して適切で
ある。
［実施例］ 下記において発明の好ましい実施例を記載することと
する。
プレート11は、厚みが9cm、長さが約2.60m、幅は1.35
mである。プレートは金属テープ片である10重量％のア
ルミニウムあるいはアルミニウム合金チップ、同じく10
重量％の鋼（好ましくはステンレス）チップ、およびミ
ネラルフアィバーとして５重量％のチョップドグラスフ
ァイバーを含有している。グラスファイバーは剪断強度
を高めるのに役立つ。プラスチックスとしてはリサイク
ルされた熱可塑性樹脂を用いており、これは予めグラニ
ューレート化されている。この場合、熱可塑性樹脂全体
中におけるリサイクル樹脂の割合は70〜100重量％が好
ましい。熱可塑性樹脂はその大部分がポリオレフィン系
からなる。オレフィンの含有率は必要に応じて、プラス
チックス中の30％以上、40％以上、あるいは50％以上と
する。プラスチサイザーを含むプラスチックスを用いる
場合、その割合は少なくとも20重量％以下であることが
好ましく、必要に応じて10重量％以下あるいは５重量％
以下とする。
プレート11を作るため、均等に混和された上記材料が
プレス金型に入れられる。型は150℃〜200℃、最適値と
して180℃の温度とする。材料は約６分間型の中に保持
される。この後、プレス金型は冷却される。保持中の加
圧力は250〜550N/mm2の間の値が選ばれる。
利用可能なチップは、著書“Fertigungsverfahren",B
and 1 von konig,VDI−Veriags GmbH,142〜148頁，特に
図６〜24から知ることができる。チップは金属切削加工
時に生じるチップを用いることができ、テープ状チップ
および／又は雑チップおよび／又はフラットヘリカルチ
ップおよび／又は円筒状ヘリカルチップおよび／又はス
パイラルヘリカルチップおよび／又はスパイラルチップ
が好適である。チップの厚みは0.5〜5mm、好ましくは0.
5〜3mmが好適に採用され、さらに好ましくは１〜2mmの
厚みが選択される。この場合、チップの長さは厚みの数
倍のものを用いる。チップの長さは例えば1.5mmからほ
ぼ建築用エレメントの長さに達するものとすることがで
き、具体的には、チップの厚みが0.5mmであれば、1.5〜
2.5mmの長さ、チップの厚みが5mmであれば、少なくとも
5mm以上で、最高値は5mmの数倍の20mmの長さとなる。こ
のようなチップは脱脂しておくことが好ましく、さらに
好ましくは、その表面にクロメート化下塗りコーティン
グや燐酸塩化下塗りコーティング等の接着性を高めるた
めのプライマー処理（下塗りコーティング）を形成して
おくのがよい。加圧力はプランジャーにより与えられ
る。このプランジャーはプレート11の大きな表面の一つ
に、表面に直角に圧力を働かせる。
尚、建築用エレメントの成分比率は必ずしも上記した
プレート11のようなものでなくてもよく、重量的に50％
以上のプラスチックスおよび50％以下の金属テープ片で
なるものであればよい。最高30重量％のチップと少なく
とも70重量％のプラスチックスでなる建築用エレメント
はより好適な具体例である。また、金属テープは約30重
量％のアルミニウム合金と約10〜20重量％の鋼でなる混
合体としてもよい。さらに、プラスチックスを、オレフ
ィン系以外のプラスチックスが20〜60％、好ましくは50
％存在するものとしてもよい。さらにまた、建築用エレ
メントはその中に顔料を含ませることもできる。
発明による建築用エレメントにおいては、プラスチッ
クスの表面はpH2〜14の酸およびアルカリに対して耐性
を持つようにしておくようにするとよい。特に、pH12〜
14のアルカリに対して耐性を持つことが好ましい。
第２図は、この種の２枚のプレート12,13を示し、且
つこれらはそれぞれの端面14において溶接接手（Schwei
naht）16により互いに結合されている。溶接接手16は
溶接（Schwei en）後再び研磨されることにより、プレ
ート12,13の面から突き出ている部分を除去されてい
る。この様にしてほぼ2.60×2.60mの寸法の新しいプレ
ート17ができあがった。
建築用エレメントは、建築企業用の型枠要素（Elemen
tshalungen）のプレート（Schaltafel−Platten）のサ
イズとすることができる。この場合、例えば木造型枠桁
（Holzschalungstragern）の外形（Gestalt）の桁（Tra
ger）の中に取付けられているものとすることができ
る。第３図は建築業者によりしばしば用いられる木製型
枠桁であるＨ型桁18を示す。
発明による建築用エレメントでは、このＨ型桁18を一
体物として作ることもでき、またボード19,12,22を組合
わせて作ることもできる。ボード19,21には接目溝23が
それぞれ向い合った中央部分に作られ、且つボード22の
両端に接合用の突起24が設けられている。溝23と突起24
の接合は接着，溶接または同等の方法により作られる。
この様なＨ型桁18は標準長さ2.45m,2.90m,3.60m,3.90m,
4.90m,5.90m等をもつものとして作られることができ
る。その特性値は次の通りである。
:M許容荷重（Mzul.）は5.0KNm以上 :Q許容荷重（Qzul.）は11.0NKm以上 ：重量は5kg/m以下 :H型桁18の高さは例えば20cm ：ボード19,21の幅は8cm である。
Ｈ型桁18と同等の他の桁においても同様に成形するこ
とができる。
プレートはまた、例えば天井用型枠（Deckenschalung
en）のための型枠外皮（Schalhaut）を−Ｈ型桁と共に
−作ることができる如くデザインすることができる。そ
れらはしたがって、例えば22mm厚みのいわゆる３−SO−
３層プレートに取り代えることができ、且つこの場合の
プレートのサイズは50/220cm,100/200cm,50/250cmおよ
び100/250cmにすることができる。
発明による作られた建築用エレメントは0.1mmの精度
を出し、且つこれを維持できる長所を持つ。
木製桁，木製板または同等の木製の建材にその端が硬
い床面に当たる如く衝突が与えられた場合に端面には引
裂が生じる。したがって、この様な場合には、特別の端
面保護手段がしばしば用いられる。これに反し発明によ
る建築用エレメントはこれを必要としない。発明は好ん
でHDPE（高密度ポリエチレン）プラスチックスを使用す
るが、その密度は0.93以上であり、それだけで見ても
（すなわち金属テープなしで）Ｅ＝1500N/mm2の弾性係
数を可能にする。発明の建築用エレメントの弾性係数
は、テストによって数百N/mm2から約20000N/mm2が実証
された。それによれば、弾性係数の下限値は500N/mm
2上、より好ましい値として900N/mm2以上とすることが
できる。原則的には、0.93以下の密度のLDPEプラスチッ
クスも使用することができ、この場合に弾性係数は170N
/mm2またはそれ以下となる。
建築用材料は、またエクストルージョン法でも作るこ
とができる。特にこの事は、例えば第３図の桁の如きロ
ッド状の形を持つ建築用エレメントに当てはまる。プレ
ートおよびボードもまたエクストルージョンにより作る
ことができる。この場合には材料を後から−あらゆるエ
クストルージョン法の場合と同じく−寸法切りすること
ができる。いずれにしろエクストルーダーのマウスピー
スには圧力室を取り付け、且つこの中に材料は固化する
まで止どめられねばならない。この様な材料は、例えば
8mの長さに範囲を限ることができ、この場合に材料は圧
力室内で硬化した後に切断される。圧力室は一つまたは
それ以上の切断片を取り出すためにのみ開かれる。
圧力室はまたエクストルリーダーのマウスピースに対
面する壁面に押し出される材料の輪郭に応じた開口を設
けることによりこの開口を通して押し出された材料を連
続的に外部に取り出すことができる。この場合には、材
料は大気圧下で切断されることができる。この場合に
は、当然室の開口と材料との間の空隙はシールされねば
ならない。
建築用エレメントに用いられる金属テープは統計的に
見た場合、均等に分布しており、且つ建築用エレメント
に対比しても薄いものである。これは建築用エレメント
を加熱するのに用いることがある。建築用エレメントが
コンクリート型枠用のプレートである場合には、金属テ
ープに接触することなしに電磁エネルギーを与えること
により冬季にも工事を行うことができる。これは、例え
ばマイクロ波レンジ（電子レンジ）で知られているが如
き高周波発振器によりあるいは工業界のみならず家庭に
おいても知られている揺動原理によって行うことができ
る。この様な電磁波発振器は、この様な用途の場合には
コンクリートとは反対側の型枠の外側に設けて発振せね
ばならない。この方式は建築用エレメントには電圧が生
じないことの利点がある。
発明による建築用エレメントの熱変換係数は少なくと
も木／プラスチック鋳造ボードのいずれか並みである。
【図面の簡単な説明】
第１図はプレートの見取図、第２図は２つの溶接された
プレートの見取図、第３図はＨ型桁の正面図である。

Claims (30)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】金属テープ片がプラスチック内に均等に分
    布しており、その厚みが少なくともその他の寸法よりは
    著しく小さいプラスチック製の建築用エレメントであ
    り、この建築用エレメントは、 ａ）重量的に50％以上のプラスチックス、および50％以
    下の金属テープ片からなり、 ｂ）金属テープ片は建築用エレメントの厚みよりも短い ことを特徴とする建築用エレメント。
  2. 【請求項２】プラスチックが熱可塑性樹脂であることを
    特徴とする請求項１の建築用エレメント。
  3. 【請求項３】熱可塑性樹脂全体に対するリサイクル樹脂
    の割合は、70〜100重量％であることを特徴とする請求
    項２の建築用エレメント。
  4. 【請求項４】プラスチックが少なくとも30％のオレフイ
    ンを含むことを特徴とする請求項２の建築用エレメン
    ト。
  5. 【請求項５】プラスチサイザーを含むプラスチックの割
    合が20重量％以下であることを特徴とする請求項１の建
    築用エレメント。
  6. 【請求項６】金属テープ片は、チップであることを特徴
    とする請求項１の建築用エレメント。
  7. 【請求項７】チップは、0.5〜5mmの厚みを持つことを特
    徴とする請求項６の建築用エレメント。
  8. 【請求項８】チップが3mmからほぼ建築用エレメントの
    厚みに達する長さを持つことを特徴とする請求項７の建
    築用エレメント。
  9. 【請求項９】チップが３〜20mmの長さを持つことを特徴
    とする請求項８の建築用エレメント。
  10. 【請求項１０】金属テープ片が鋼からなることを特徴と
    する請求項１の建築用エレメント。
  11. 【請求項１１】鋼がステンレスであることを特徴とする
    請求項10の建築用エレメント。
  12. 【請求項１２】金属テープ片がアルミニウム合金からな
    ることを特徴とする請求項１の建築用エレメント。
  13. 【請求項１３】金属テープ片が脱脂されていることを特
    徴とする請求項１の建築用エレメント。
  14. 【請求項１４】金属テープ片は、その表面に下塗りコー
    ティングされていることを特徴とする請求項１の建築用
    エレメント。
  15. 【請求項１５】下塗りコーティングがクロメート化下塗
    りコーティングまたは燐酸塩化下塗りコーティングであ
    ることを特徴とする請求項14の建築用エレメント。
  16. 【請求項１６】金属テープ片は、各種金属の混合体から
    なることを特徴とする請求項１の建築用エレメント。
  17. 【請求項１７】混合体がアルミニウム合金および鋼でな
    るテープ片を含むことを特徴とする請求項16の建築用エ
    レメント。
  18. 【請求項１８】混合体が約30重量％のアルミニウム合金
    および約10〜20重量％の鋼の範囲にあることを特徴とす
    る請求項17の建築用エレメント。
  19. 【請求項１９】それらが最高30重量％のチップと少なく
    とも70重量％のプラスチックからなることを特徴とする
    請求項６の建築用エレメント。
  20. 【請求項２０】500N/mm2〜約20,000N/mm2の弾性係数を
    示すことを特徴とする請求項２の建築用エレメント。
  21. 【請求項２１】ミネラルファイバー添加剤がプラスチッ
    クに含まれていることを特徴とする請求項１の建築用エ
    レメント。
  22. 【請求項２２】ミネラルファイバーがグラスファイバー
    であることを特徴とする請求項21の建築用エレメント。
  23. 【請求項２３】顔料がプラスチックに含まれていること
    を特徴とする請求項１の建築用エレメント。
  24. 【請求項２４】プレス金型の中で加圧成形されることを
    特徴とする請求項１の建築用エレメント。
  25. 【請求項２５】それが押し出されたものであることを特
    徴とする請求項１の建築用エレメント。
  26. 【請求項２６】それが建築企業用の型枠要素のプレート
    のサイズであることを特徴とする請求項１の建築用エレ
    メント。
  27. 【請求項２７】多数の建築用エレメントが側面で互いに
    溶接されていることを特徴とする請求項１の建築用エレ
    メント。
  28. 【請求項２８】その片面に構造的な凹凸を持つことを特
    徴とする請求項１の建築用エレメント。
  29. 【請求項２９】pH12〜14の範囲でアルカリ溶液に対して
    耐性を持つことを特徴とする請求項１の建築用エレメン
    ト。
  30. 【請求項３０】そのプラスチック表面がpH2〜14の酸お
    よびアルカリに対して耐性を持つことを特徴とする請求
    項１の建築用エレメント。
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